锂离子电池正极材料LiNi_0.8Co_0.2O₂具有价格低廉、对环境友好、比容量高、能量密度大、工作电压高、循环性能优良等优点，是成功商业化的LiCoO2正极材料的理想替代物。本着有利于工业化生产、环境保护和降低成本的目的，本论文旨在提高LiNi_0.8Co_0.2O₂正极材料的放电比容量、电化学循环性能尤其是高温环境下充放电测试的循环性能。本实验结合液相共沉淀法和高温固相合成法两种方法来制备LiNi_0.8Co_0.2O₂，并对其进行阳离子掺杂改性，结合TG、XRD、SEM、电池测试仪、CV等手段对材料的物相结构、微观形貌和电化学性能等进行了研究。（1）选用前躯体Ni_0.8Co_0.2（OH）₂制备的最佳工艺条件：混合金属离子浓度1mol/L，沉淀剂NaOH浓度2mol/L，反应pH值11，反应温度50℃，反应时间5h下，合成得到高密度高活性的前驱体，XRD、SEM、EDS等分析显示前躯体晶体结构完整，颗粒均匀分布，分散性良好，几乎是类球形形貌，振实密度很高（达到1.91g/cm3）。将锂源LiOH·H2O和前驱体Ni_0.8Co_0.2（OH）₂混合粉料进行TG分析结果显示，适宜采用两段控温烧结方式，并将待考察温度区间分为两段，分别是600℃⁷00℃和725℃⁸50℃。实验考察得到最佳的LiNi_0.8Co_0.2O₂正极材料烧结合成条件为：700℃9h750℃12h，空气气氛，锂摩尔配比n（Li）: n（Ni+Co）=1.13:1，此时制备的样品具有完整的层状结构，颗粒分布均匀，离子无序度较小，其首次放电比容量达153.0mAh/g，20次循环容量保持率高达98.50%，表现出最优良的电化学性能。并对此样品进行了CV测试表明正极材料可逆性较好，循环稳定性较强。充放电倍率实验结果证明0.5C是LiNi_0.8Co_0.2O₂进行充放电测试最理想的倍率。最佳实验条件下制备LiNi_0.8Co_0.2O₂高温50±3℃下进行充放电测试的电化学性能逊色于常温25±3℃时的，分析原因是：高温环境充放电测试时，电解液会在高温环境下被氧化分解，同时正极材料层状结构会发生变化，从而恶化锂离子电池的电化学性能。由此引出了一个新的问题：如何提高LiNi_0.8Co_0.2O₂正极材料在高温环境下充放电测试的电化学性能？（2）考察了掺Al、掺Cr、掺V对LiNi_0.8Co_0.2O₂正极材料性能的影响，表明掺Al量0.05，掺Cr量0.05，掺V量0.02时LiNi_0.8Co_0.2O₂正极材料在高温环境充放电测试中具有比常温时更高的首次放电比容量和多次循环容量保持率，表现出更好的电化学性能，说明掺杂一定量的其他元素达到改善LiNi_0.8Co_0.2O₂在高温环境充放电测试的电化学性能的目的。